Heteroaggregation feiner Partikel in der Überschallströmung für die maßgeschneiderte Oberflächenbeschichtung

Das Bild besteht aus zwei Grafiken. Oben ist eine Grafik einer CFD-Simulation und der TiO2-Verteilung in der Prozesskammer, wie in der Bildunterschrift beschrieben, zu sehen. Unten ein Mikroskopiebild eines Heteroaggregats.
CFD Simulation der CuPc (oben) und TiO2 (unten) Verteilung in der Prozesskammer, Prozessschema und TEM/EDX Aufnahme eines Hetero-aggregats.

Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. Sergiy Antonyuk
Technische Universität Kaiserslautern

In der ersten Förderperiode wurde ein Heteroaggregationsprozess durch die Desublimation in der Überschallströmung (homogen und heterogen) entwickelt.

Im Rahmen der zweiten Förderperiode des Projekts wird ein multiskaliges Modell von Aggregatbildung und -wachstum entwickelt, um ein tiefes Verständnis für den Prozess zu gewinnen. Auf der Mikroskala werden die Simulationen der Partikeldynamik mit Computational Fluid Dynamics (CFD) und Diskrete-Elemente-Methode (DEM) durchgeführt. Mit den gewonnenen Daten werden die Wachstumsprozesse durch Desublimation auf der Makroskala berechnet. Durch experimentelle Untersuchungen werden die Partikelbildungsprozesse mittels SMPS Messungen und einem weiterentwickelten 3D-Streulichtsensor (3DLSS) analysiert und mit der Simulation verglichen.

Weiterhin werden die Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften von hergestellten Hetero-aggregaten und ihren funktionalen Eigenschaften als Photokatalysator untersucht.